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CoMuTe:基于卷积神经网络的利用CSI的无设备多目标定位

信号处理 2020-03-13 v1

摘要

随着物联网(IoT)的发展,基于位置的服务(LBS)近年来受到显著关注。位置信息是许多LBS的重要要素,这类系统需要在室内环境中定位多个目标。作为一种新兴技术,无设备定位(DFL)有望在不附加任何收发器的情况下定位目标。在本文中,我们提出CoMuTe,首个基于卷积神经网络(CNN)的利用来自多个无线链路的信道状态信息(CSI)的无设备多目标定位方法。该系统通过将CSI组织为时频矩阵,将其表示为多链路时频(MLTF)图像,并将这些MLTF图像作为CNN网络的输入特征。CoMuTe在多标签点分类框架下将多目标定位建模为多标签点分类方法,假设每个MLTF图像关联多个标签/点。定位由训练阶段和定位阶段完成。在训练阶段,在每个位置以单目标构建基于CSI的MLTF图像,所构建的图像通过基于梯度的优化算法用于训练CNN。在定位阶段,针对多个点上目标获取的测试MLTF图像被输入CNN网络,并在多标签分类框架下利用输出层的sigmoid激活函数计算目标位置。我们进行了大量实验来为CNN架构及系统设计选取适当参数。实验结果表明CoMuTe相对于现有多目标定位方法具有优越性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.05734,
  title  = {CoMuTe: A Convolutional Neural Network Based Device Free Multiple Target Localization Using CSI},
  author = {Tahsina Farah Sanam and Hana Godrich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05734},
  year   = {2020}
}

备注

18 pages, 11 figures